CN110277189A - 柔性紧压导体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性紧压导体，其包括：内部绞合层，所述内部绞合层包括由多条第一导线构成的至少一条束绞合导线；外围绞合层，其包括布置在内部绞合层圆周上的多条绞合导线，每条绞合导线由多条第二导线构成，所述外围绞合层具有比内部绞合层更大的强度；其中内部绞合层和外围绞合层在径向上压紧在一起。根据本发明的紧压导体通过由细导线组成而具有改进的柔性，从而有以下优点：易于操作，以及减小导体的直径和重量。

Description

柔性紧压导体
技术领域
本发明涉及一种柔性紧压导体，更具体地，涉及一种用于导电的柔性紧压导体，其被压紧以减小总直径并具有改进的柔性。
背景技术
用于电力传输电缆的导体被构造为单条导线的实心导体或由一束导线组成的绞合导体。绞合导体根据所需规格而具有以下优点：各种或灵活生产(例如，电阻、厚度等)以及通过绞合细导线而导电性增加。
绞合导体的类型是同心绞合导体(concentric stranded conductor)、束绞合导体(bunch stranded conductor)和绳绞绞合导体(rope-lay stranded conductor)。
同心绞合导体由中心导线和缠绕在中心导线上的一个或多个同心导线层组成。每层导线可以在相同方向或彼此不同的方向上缠绕，并且具有相同或不同的捻距。
束绞合导体由以随机图案缠绕的多条导线组成。每个绕组中的所有导线具有相同的缠绕方向和捻距。尽管束绞合导体通过随机布置导线而具有不平坦的表面，但是其在厚度或导线数量方面比同心绞合导体更灵活。
绳绞绞合导体由同心绞合子单元导体或束绞合子单元导体组成，其中，每个同心绞合子单元导体由导线非常细的同心绞合导体组成，每个束绞合子单元导体由导线非常细的束绞合导体组成。
另一方面，紧压导体是通过压辊的压紧形式的绞合导体，以消除导线之间不必要的空间。因此，电缆可以具有改进的容积效率。当同心绞合导体被压紧时，导体的直径可减小约8％。如果导体的直径减小，则导体周围的绝缘材料和护套也可以减少，因此可以实现材料和电缆重量减少的益处。
然而，在制造紧压导体的过程中，只有由厚度大于特定值的导线组成的同心绞合导体可以在压紧期间保持形状，并在层叠期间保持压紧状态，而在使用厚度小于特定值的细导线的束绞合导体或绳绞绞合导体的情况下，由于在压紧期间不能保持导体的形状并且在层叠期间不能保持压紧状态，因此不能生产紧压导体。图1A和图1B示出了传统的同心绞合导体(10)和从同心绞合导体压紧的紧压导体(20)的横截面。
然而，用于导体的导线的厚度是决定电缆柔性的因素，导线越细，电缆能够柔性越好。因此，仅可以使用同心绞合导体的传统紧压导体不具有柔性，所述同心绞合导体由厚度大于特定值的导线组成。
同时，国际电工委员会在IEC 60228中将电缆的导体分为4种：第1种、第2种、第5种和第6种，并将每一种的结构、尺寸、重量、最大允许电阻定义为国际标准。
第1种用于单条导线的实心导体，第2种用于由多条导线组成的绞合导体，第5种用于由多条细导线组成的柔性导体，第6种用于由许多非常细的导线组成的柔性非常好的导体。下表1显示了IEC60228中定义的导体的规格的一部分。
[表1]
如上表1所示，传统的紧压导体可以仅使用由相对较粗的导线组成的第2种的绞合导线制造，而由细导线组成的第5种或第6种的绞合导线不能用于制造紧压导体。因此，传统紧压导体不能够具有柔性，因此导体的处理受到限制。
发明内容
发明目的
因此，为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种直径和重量减小的由导线、特别是细导线组成的柔性紧压导体，以提供柔性。
技术方案
为实现上述目的，本发明的一个目的是一种紧压导体，包括：
-内部绞合层，其包括由多条第一导线构成的至少一条束绞合导线；
-外围绞合层，其包括布置在内部绞合层圆周上的多条绞合导线，每条绞合导线由多条第二导线构成；
其中内部绞合层和外围绞合层在径向上压紧在一起。
内部绞合层可以由多条第一导线的一条绞合导线，或多条第一导线的多条绞合导线组成。
在本发明中，第一导线和/或第二导线可以有利地具有与根据IEC 60228的第5种或第6中导体的导线相同的直径，优选地具有小于0.7mm的非常小的直径。
在特定实施例中，外围绞合层可以具有比内部绞合层更大的强度。
在一个优选实施例中，外围绞合层的每条绞合导线可以是同心绞合导线。
因此，尽管根据本发明的用于制造紧压导体的导体布置可以在中心具有属于根据IEC 60228的第5种或第6种的束绞合细导线以提供柔性，但是布置在束绞合细导线的圆周上(优选地，布置在导体的最外层)的同心绞合导线在压紧过程中承受压力并保持内部束绞合导线的形状。这是基于以下事实：在绞合导线由直径相同的细导线组成的情况下，同心绞合导线具有比束绞合导线更大的强度。
因此，根据本发明，即使在使用细导线来提供电缆的柔性的情况下，也可以通过布置由同心绞合导线构成的外围绞合层来制造压紧的紧压导体，从而提供直径和重量减小的柔性紧压导体。
在另一个优选的实施例中，外围绞合层的每条绞合导线可以是束绞合导线，其捻距比内部绞合层的束绞合导线的捻距短30％至50％。在这种布置中，外围绞合层的束绞合导线的捻距比内部绞合层的束绞合导线的捻距短，因此外围绞合层可以具有比内部绞合层更大的强度，从而外围绞合层可以在压紧过程中承受压力并保持内部束绞合导线的形状。
优选地，可以使用圆形、半圆形或扇形形式的传统压紧装置将内部绞合层和外围绞合层压紧在一起。在半圆形紧压导体的情况下，可以通过组合两个紧压导体来构造双芯导体，而在扇形紧压导体的情况下，可以通过组合三个或更多个紧压导体来构造三芯或多芯导体。
本发明的另一个目的是一种电缆，包括如上所述的紧压导体。电缆可以通过在如本发明所限定的一个或多个紧压导体周围布置一个或多个传统的绝缘层、屏蔽和/或护套等来制造。
更具体地，电缆可包括根据本发明的被至少一个聚合物层包围的至少一个紧压导体。
有益效果
根据本发明的紧压导体通过使用细到足以提供柔性的导线并且将外围绞合层布置在内部绞合层周围而具有柔性，所述外围绞合层具有比所述内部绞合层更大的强度，以便在压紧过程中承受压力并保持内部绞合层的形状。因此，根据本发明的由细导线组成的柔性紧压导体具有以下优点：易于操作，减小了导体的直径和重量以及绝缘材料和护套。
附图说明
图1A和图1B示出了传统的同心绞合导体和由同心绞合导体压紧的紧压导体的横截面；
图2示出了根据本发明的一个示例的导体布置的横截面；
图3示出了根据本发明另一示例的导体布置的横截面；
图4示出了从图2或图3的导体布置压紧的紧压导体的横截面；
图5示出了从图2或图3的导体布置压紧的半圆形式的紧压导体的横截面；
图6示出了通过组合图5的半圆形式的紧压导体的双芯导体的横截面；
图7示出了从图2或图3的导体布置压紧的扇形形式的紧压导体的横截面；
图8示出了通过组合图7的扇形形式的紧压导体的三芯导体的横截面。
具体实施方式
在下文中，将参考附图通过优选实施例详细描述根据本发明的柔性紧压导体的整体构造。
图2示出了根据本发明的一个示例的导体布置的横截面。如图2所示，用于制造柔性紧压导体的导体布置(100)包括内部绞合层(110)和外围绞合层(120)。内部绞合层(110)由束绞合导线构成，在所述束绞合导线中多条第一导线(112)随机绞合，并且外围绞合层(120)由布置在内部绞合层(110)的圆周中的多条绞合导线(124)组成，每条绞合导线(124)具有多条第二导线(122)。
第一导线(112)和第二导线(122)的直径与根据IEC 60228的第5种或第6种导体的导线的直径相同，因此它们是直径小于0.7mm的非常细的导线。这些非常细的导线当用在导体中时可以提供柔性，但不能用于传统的紧压导体。
然而，根据本发明，用于制造紧压导体的导体布置(100)被构造为包括强度比内部绞合层(110)更大的外围绞合层(120)。为此，外围绞合层(120)的每条绞合导线(124)可以形成为多条第二导线(122)的同心绞合导线，这是因为在绞合导线由直径相同的细导线组成的情况下，同心绞合导线具有比束绞合导线更大的强度。在这种导体布置中，即使能够提供柔性的细导线用于导体，布置在导体的外围层中的同心绞合导线在压紧过程中承受压力并保持内部束绞合导线的形状。
可替换地，外围绞合层(120)的每条绞合导线(124)可以被构造为束绞合导线，并且在这种情况下，通过将外围绞合层(120)的束绞合导线的捻距构造为比内部绞合层(110)的束绞合导线的捻距短30％至50％，外围绞合层(120)可以具有比内部绞合层(110)更大的强度。也就是说，在这种布置中，导体外围层的捻距短30％至50％的束绞合导线在压紧过程中承受压力并保持内部束绞合导线的形状。
图3示出了根据本发明另一示例的导体布置(200)的横截面，其中，通过组合多条束绞合导线(114)而不是单条束绞合导线(即，以绳绞绞合导线的形式)，构造内部绞合层(110)。
该示例中的其余元件与图2的示例相同。即使在内部绞合层(110)被构造为绳绞绞合导线的情况下，例如在该示例中，可以通过以下布置保持导线的形状来制造紧压导体：将外围绞合层(120)布置为由同心绞合导线或捻距缩短30％至50％的束绞合导线组成，以提供比内部绞合层(110)更大的强度。
图4示意性地示出了从图2的导体布置(100)或图3的导体布置(200)压紧的紧压导体(300)的横截面。紧压导体(300)可以通过传统的压紧机生产，并且由于存在外围绞合层(120)以在压紧过程中承受压力，因此可以保持细导线的绞合形状。
图2的导体布置(100)或图3的导体布置(200)可以被压紧为如图4的圆形紧压导体(300)，或者被压紧为如图5的半圆形紧压导体(400)或图7的扇形紧压导体(500)。在半圆形紧压导体(400)的情况下，双芯导体可以由如图6的两个组合的半圆形紧压导体(400、400')构造，在扇形紧压导体(500)的情况下，三芯导体可以由如图8的三个组合的扇形紧压导体(500、500'、500”)构造。尽管图7和图8中示出了中心角为120°的扇形紧压导体，但是可以制造除此之外的各种扇形紧压导体，例如中心角为90°、60°等的导体，而不受限制，从而可以构造多芯导体。
如上所述，根据本发明的由非常细的导线组成的紧压导体(300、400、500)具有柔性，从而具有以下优点：易于操作，并减小导体的直径和重量以及绝缘材料和护套。
虽然已经参考具体示例和附图描述了本发明，但是本发明不受这些示例的限制，并且本领域技术人员可以从描述中实现各种改变或修改。本发明的精神应该仅由随附权利要求来理解，并且权利要求的所有相同或等同修改都旨在落入本发明的范围内。
附图标记
100、200：导体布置
110：内部绞合层
112：第一导线
114：内部绞合层中的束绞合导线
120：外围绞合层
122：第二导线
124：外围绞合层中的绞合导线
300、400、500：紧压导体

Claims (8)

1.一种紧压导体，包括：
内部绞合层，其包括由多条第一导线构成的至少一条束绞合导线；
外围绞合层，其包括布置在所述内部绞合层的圆周上的多条绞合导线，每条绞合导线由多条第二导线构成，所述外围绞合层具有比所述内部绞合层更大的强度；
其中，所述内部绞合层和所述外围绞合层在径向上压紧在一起。
2.根据权利要求1所述的紧压导体，其中，所述外围绞合层的所述多条绞合导线中的每条是同心绞合导线。
3.根据权利要求1所述的紧压导体，其中，所述外围绞合层的所述多条绞合导线中的每条是束绞合导线，所述束绞合导线的捻距比所述内部绞合层的束绞合导线的捻距短30％至50％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的紧压导体，其中，所述内部绞合层和所述外围绞合层以圆形、半圆形或扇形的形式压紧在一起。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的紧压导体，其中，所述第一导线和/或所述第二导线的直径与根据IEC 60228的第5种或第6种导体的导线的直径相同。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的紧压导体，其中，所述第一导线和/或所述第二导线的直径小于0.7mm。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的紧压导体，其中，所述外围绞合层是所述紧压导体的最外层。
8.一种电缆，包括如权利要求1所述的紧压导体。
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